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滚蛋吧!造纸湿部的DCS君

 七秒鱼fish 2020-03-29

来源:网络

编辑:智桥小编

纸机湿部存在的溶解物质和胶体物质( DCS) 会与湿部的阳离子助剂发生反应,削弱功能性助剂和过程助剂的应用效果,进而影响纸机的正常生产和产品质量。

关于造纸白水中DCS来源及组成的分析已有报道,普遍认为,它们来源于纤维原料的溶出物,或纸浆漂白过程产生的阴离子物质,或制浆造纸过程中添加的化学助剂等,而且组成复杂。

为了掌握湿部DCS的特点,必须全面了解特定造纸系统白水中DCS 的确切组成及其来源,以揭示DCS在造纸过程中的积累规律,开发出有针对性的造纸清洁生产工艺,实现造纸白水封闭循环回用。

白水体系的组成物质

白水中存在多种物质: 溶解物质、胶体物质或肉眼可见的悬浮物颗粒。胶体物质的尺寸通常较小( < 1 μm)。Liang在实验室中模拟造纸白水回用过程,发现了大量以胶体形式存在的木素衍生物。Dunham 等人研究了机械浆中胶体物质对阳离子需求量的影响,研究发现,去除胶体物质( 通过滤纸过滤) 可减少近50%的阳离子需求量。DCS通过中和阳离子助剂不断积累,造成类似树脂障碍的沉积,改变纤维表面电荷,从而影响抄纸过程。有研究表明,在其他纸机上运行良好的助留助滤系统在以机械浆为主要原料的造纸生产中都会失效。

另外,白水封闭循环还会带来其他一系列问题,如影响湿部系统平衡、降低成纸质量及影响纸机正常运行。这些问题如得不到很好解决,势必影响白水封闭循环程度。分析检测循环白水中DCS 的组成,可为解决由DCS引起的造纸湿部问题提供可靠依据。

DCS的主要来源

木材原料

大量研究表明,即使用新鲜水作为介质,在机械法制浆和漂白过程中也会溶出大量的DCS,如脂肪酸、树脂酸、溶解的半纤维素和果胶等,这类物质都含有羧酸基团,并且在碱法制浆条件下更易于溶出。增加用碱量会促进木材纤维在水中的润胀,分解半纤维素和果胶。与此同时,随pH值的升高,木材中的小分子物质更易溶解到水中,小分子物质上的不带电基团转变为带阴离子电荷的游离基团,形成阴离子垃圾。

过氧化氢漂白机械浆

近年来,碱性过氧化氢漂白机械浆( APMP) 使用广泛。研究表明,APMP在很大程度上会增加造纸白水的阳离子电荷需求量。阳离子电荷需求量增加的主要原因是果胶中糖醛酸基的脱甲基化作用,从而增加了果胶酸或聚半乳糖醛酸的溶出。不同于硫酸盐浆的漂白过程,机械浆漂白后无洗浆过程,因此许多研究者认为,过氧化氢漂白机械浆是DCS的主要来源,而且影响纸机的运行性能。

黑液残余物

硫酸盐法制浆黑液中含有的物质也会导致白水中阳离子需求量增加。尽管硫酸盐法制浆过程中会用洗浆机去除浆料中的黑液,但不可能100% 去除。另外,大量洗涤可将纤维细胞壁中的黑液残余物挤出,相当于压榨过程。黑液中残留的半纤维素、木素和纤维素的降解产物存在于造纸白水中会影响纸机系统的平衡。

二次纤维的利用

在以脱墨浆或脱墨浆与机械浆的混合浆为原料的新闻纸厂,白水中除了含有来自木材中的DCS外,还有合成的聚合物,如来自废纸中的压敏胶、热熔胶、涂布黏合剂、油墨黏结剂、残余的脱墨化学品、抄纸过程添加的干强剂和湿强剂等。关于这些物质在白水中的存在形式的研究很少。有人认为,这些物质以乳液或胶体的形式存在于浆料或白水中,被称为潜在的二次胶黏物( secondary stickies),但也有研究者将它们归为DCS一类。

化学添加剂

造纸白水中还有各种阴离子助剂,如阴离子改性淀粉、羧甲基纤维素、有机酸、染料、杀菌剂、表面活性剂、硅酸钠、湿强树脂等; 涂布损纸涂料中的碳酸钙、高岭土、二氧化钛、胶黏剂等物质都会将阴离子干扰物引入造纸系统中。

去除DCS办法:

系统保持干净;用阴离子垃圾捕捉剂;定期补充清水;在流送系统添加少部分明矾(同第二项)

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